Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Наиболее дорогостоящей и ответственной частью печи является печной змеевик, причем, если в процессе эксплуатации печи металлический каркас и не требует замены, то отдельные печные/трубы и даже весь печной змеевик периодически необходимо обновлять. Поэтому надо стремиться не только к уменьшению удельного расхода металла, идущего на изготовление всей печи, но следует также особенно стремиться к уменьшению расхода металла на изготовление печного змеевика.
В табл. 40 приводятся данные С. В. Адельсон [38] о допускаемых средних тепловых напряжениях радиантной поверхности. Сказанные сведения можно использовать как ориентировочные при проектировании трубчатых печей.
Если рассматривать конструкцию печи с точки зрения удобства и безопасности обслуживания, то, например, печи у которых форсунки расположены наверху, менее желательны, чем печи, у которых форсунки расположены внизу; печи с относительно малым числом (5—10 шт.) форсунок предпочтительны перед печами, имеющими слишком большое число их (до 50 и более), хотя в последнем случае достигается более равномерный обогрев труб. Далее, с точки зрения безопасности обслуживания нельзя допускать установления взрывных окон непосредственно под площадками для обслуживания ретурбендных камер потолочного экрана; с точки зрения удобства монтажно-ремонтных работ печь, у которой конвекционная камера расположена наверху, не желательна, так как это связано с поднятием и установкой, на относительно большой высоте громоздких трубных решеток, поднятием и установкой
266
^
Таблица 40
Допускаемые средние теплонапряженности поверхности нагрева
радиантных секций трубчатых печей
Назначение печи Теплонапряженность, ккал/м?. час
Нагревательные печи
Нагрев и испарение нефти (до 340 °С) .... Вакуумная перегонка мазута ......... Вторичная перегонка крекинг-дистиллата . , Отгон фильтрата установок депарафинизации . Нагрев раствора остаточных масел...... 40000 27000-40000 24000 21С0Э-27000 22000 17500 15000
Нагревательно-реакционные печи
Нагревательная секция печи для крекинга газойля и лигроина, а также печи термиче-Глубокий крекинг дистиллатного сырья . Легкий крекинг тяжелого и остаточного сырья H \ L 30000-40000 23000—35000 210 0—31000 25000—50000
п них труб и т. д. Кроме того, в этом случае потребуется металлический каркас печи более массивной конструкции, что может привести к увеличенному расходу металла.
Конструкция подвесок и кронштейнов для экранных труб не должна затруднять их замену.
Выбор значения температуры дымовых газов
на перевале
Значение температуры tp дымовых газов на перевале, т. е, при переходе из топочной камеры в конвекционную, должно быть в некоторых границах. Верхняя граница этой температуры ^Верун принимается, исходя из допустимой теплонапряженности для первых рядов труб конвекционной секции, которая в свою очередь зависит от характера нагреваемого сырья, скорости его движения^ трубах и качества металла труб.
Чем больше термоустойчивы сырье и металл труб, чем меньше вязкость сырья и выше скорость движения его в трубах, тем выше допускается значение tBepxH.; его можно
267
принять на основе практических данных, но при этом необходимо учитывать следующее:
а) в процессе эксплуатации печи трубы постепенно загрязняются коксом; при неизменных значениях расхода сырья и температур входа и выхода его из печи температура дымовых газов над перевалом постепенно повышается и перед остановкой печи на чистку эта температура может оказаться градусов на 50 выше, чем вначале, когда трубы были чистые;
б) практические данные о температуре tv обычно получаются путем замера при помощи простых неэкранированных термопар. Полученные таким путем температуры не являются истинными, а оказываются несколько заниженными. В условиях трубчатых печей нефтепереработывающих заводов эта погрешность может достигнуть 100—150°С [38].
При расчетах, температура дымовых газов, обычно не берется выше 850° С. Нижняя граница температуры дымовых газов над перевалом (Сниан) определяется двумя факторами.
Во-первых, понижение температуры газов на перевале, соответствует более низким температурам в самой топке, что уменьшает интенсивность горения топлива. Конечно, если горение осуществляется в специальном муфеле, в котором оно полностью и заканчивается, то с этой стороны ограничений, в отношении понижения температуры дымовых газов над перевалом, не имеется.
Во-вторых, дымовые газы над перевалом не должны иметь температуру ниже, чем температура сырья (тр) в радиантных трубах, расположенных непосредственно над перевальной стенкой. поэтому можно принять, что 2,hhkh=V-
Фактическая температура tp дымовых газов над перевалом должна находиться между tBepxH и tHH3KH. Значение tp принимается исходя из следующих соображений.
С увеличением размеров радиантной поверхности по сравнению с конвекционной температуры дымовых газов как в радиантной камере, так и над перевалом понижаются, поэтому теплонапряженности поверхности нагрева радиантной и конвекционной секций уменьшаются.
При этом, уменьшение теплонапряженности радиантных труб идет более интенсивно, чем конвекционных. Это объ-
